Potentiometer - allt du behöver veta om att kontinuerligt justera spänningen. Variabelt motstånd: funktionsprincip

Material
19.11.2023

Det verkar vara en enkel detalj, vad kan vara komplicerat här? Men nej! Det finns ett par knep för att använda den här saken. Strukturellt är det variabla motståndet konstruerat på samma sätt som visas i diagrammet - en materialremsa med resistans, kontakter är fastlödda i kanterna, men det finns också en rörlig tredje terminal som kan ta vilken position som helst på denna remsa och dela motstånd i delar. Den kan fungera som både en överklockbar spänningsdelare (potentiometer) och ett variabelt motstånd - om du bara behöver ändra resistansen.

Tricket är konstruktivt:
Låt oss säga att vi måste göra ett variabelt motstånd. Vi behöver två utgångar, men enheten har tre. Det verkar som att det uppenbara antyder sig självt - använd inte en extrem slutsats, utan använd bara mitten och andra extremen. Dålig idé! Varför? Det är bara det att när man rör sig längs remsan kan den rörliga kontakten hoppa, darra och på annat sätt tappa kontakten med ytan. I det här fallet blir motståndet hos vårt variabla motstånd oändligt, vilket orsakar störningar under inställning, gnistor och utbränning av grafitspåret på motståndet, och tar enheten som ställs in ur det tillåtna inställningsläget, vilket kan vara dödligt.
Lösning? Anslut den extrema terminalen till den mittersta. I det här fallet är det värsta som väntar på enheten ett kortvarigt utseende av maximalt motstånd, men inte ett avbrott.

Bekämpa gränsvärden.
Om ett variabelt motstånd reglerar strömmen, till exempel genom att driva en lysdiod, kan vi, när vi förs till det extrema läget, få motståndet till noll, och detta är i huvudsak frånvaron av ett motstånd - lysdioden kommer att förkolna och brinna ut. Så du måste införa ett extra motstånd som ställer in det lägsta tillåtna motståndet. Dessutom finns det två lösningar här - den uppenbara och den vackra :) Det uppenbara är förståeligt i sin enkelhet, men det vackra är anmärkningsvärt genom att vi inte ändrar maximalt möjliga motstånd, med tanke på omöjligheten att nollställa motorn. När motorn är i högsta läge kommer motståndet att vara lika med (R1*R2)/(R1+R2)- minimalt motstånd. Och längst ner blir det lika R1- den vi beräknade, och det finns inget behov av att ta hänsyn till det extra motståndet. Det är vackert! :)

Om du behöver sätta in en begränsning på båda sidor, sätt bara in ett konstant motstånd i toppen och botten. Enkelt och effektivt. Samtidigt kan du få en ökad noggrannhet, enligt principen nedan.

Ibland är det nödvändigt att justera motståndet med många kOhm, men justera det bara lite - med en bråkdel av en procent. För att inte använda en skruvmejsel för att fånga dessa mikrograder av motorns rotation på ett stort motstånd, installerar de två variabler. En för ett stort motstånd och den andra för ett litet, lika med värdet av den avsedda justeringen. Som ett resultat har vi två twisters - en " Grov"andra" Exakt"Vi ställer in den stora till ett ungefärligt värde, och sedan med den lilla tar vi den till skick.

Beteckningar, parametrar. Elektriska motstånd används ofta i radio och elektroniska apparater. Inom elektroteknik brukar elektriska resistanser kallas RESISTORER. Vi vet att elektriskt motstånd mäts i enheter som kallas ohm. I praktiken behövs ofta resistanser på tusentals eller till och med miljontals ohm. Därför används följande dimensionsenheter för att beteckna motstånd:

Huvudsyftet med motstånd är att skapa de nödvändiga strömmarna eller spänningarna för normal funktion av elektroniska kretsar.
Låt oss överväga ett diagram över användning av motstånd, till exempel för att erhålla en given spänning.

Låt oss ha en strömkälla GB med en spänning på U=12V. Vi måste få spänningen på utgången U1=4V. Spänningar i en krets mäts vanligtvis i förhållande till den gemensamma ledningen (jord).
Utspänningen beräknas för en given ström i kretsen (I i diagrammet). Låt oss anta att strömmen är 0,04A. Om spänningen på R2 är 4 volt, så blir spänningen på R1 Ur1 = U - U1 = 8V. Med hjälp av Ohms lag hittar vi värdet på motstånden R1 och R2.
R1 = 8 / 0,04 = 200 Ohm;
R2 = 4 / 0,04 = 100 Ohm.

För att implementera en sådan krets behöver vi, med kunskap om värdet på motståndet, välja motstånd med lämplig effekt. Låt oss beräkna effekten som förbrukas av motstånd.
Effekten hos motståndet R1 får inte vara mindre än: Pr1 = Ur1 2 / R1; Pr1 = 0,32 Wt, och effekt R2: Pr2 = U12 / R2 = 0,16 Wt. Kretsen som visas i figuren kallas spänningsdelare och används för att erhålla lägre spänningar i förhållande till inspänningen.

Designegenskaper hos motstånd. Strukturellt är resistorer uppdelade efter eget motstånd (nominellt), avvikelse i procent av nominellt och effektförlust. Resistansklassificeringen och den procentuella avvikelsen från klassificeringen indikeras av en inskription eller färgmarkering på motståndet, och effekten bestäms av motståndets totala dimensioner (för motstånd med låg och medeleffekt, upp till 1 W), för kraftfulla motstånd effekten indikeras på motståndskroppen.

De mest använda motstånden är MLT- och BC-typerna. Dessa motstånd är cylindriska till formen och har två terminaler för anslutning till en elektrisk krets. Eftersom motstånd (inte kraftfulla) är små i storlek är de vanligtvis märkta med färgade ränder. Syftet med färgränderna är standardiserade och giltiga för alla motstånd som tillverkas i alla länder i världen.

De första och andra banden är det numeriska uttrycket för motståndets nominella resistans; det tredje bandet är talet med vilket du behöver multiplicera det numeriska uttrycket från det första och andra bandet; det fjärde bandet är den procentuella avvikelsen (toleransen) för motståndsvärdet från det nominella.


Spänningsdelare. Varierande motstånd.
Låt oss återgå till spänningsdelaren. Ibland är det nödvändigt att erhålla inte en, utan flera lägre spänningar i förhållande till ingångsspänningen. För att erhålla flera spänningar U1, U2 ... Un kan du använda en seriespänningsdelare, och för att ändra spänningen vid utgången av delaren, använd en switch (betecknad SA).


Låt oss beräkna seriespänningsdelarkretsen för tre utspänningar U1=2V, U2=4V och U3=10V med inspänning U=12V.
Låt oss anta att strömmen I i kretsen är 0,1A.

Låt oss först hitta spänningen över motståndet R4. Ur4 = U - U3; Ur4 = 12 - 10 = 2V.
Låt oss hitta värdet på motstånd R4. R4 = Ur4/I; R4 = 2V / 0,1A = 20 Ohm.
Vi vet spänningen på R1, den är 2V.
Låt oss hitta värdet på motståndet R1. R1 = U1/I; R1 = 2V / 0,1A = 20 Ohm.
Spänningen över R2 är lika med U2 - Ur1. Ur2 = 4V - 2V = 2V.
Låt oss hitta värdet på motstånd R2. R2 = Ur2/I; R2=2V/0,1A=20 Ohm.
Och slutligen kommer vi att hitta värdet på R3, för detta kommer vi att bestämma spänningen på R3.
Ur3 = U3 - U2; Ur3 = 10V - 4V = 6V. Då är R3 = Ur3 / I = 6V / 0,1A = 60 Ohm.
Uppenbarligen, genom att veta hur man beräknar en spänningsdelare, kan vi göra en delare för vilken spänning som helst och hur många utspänningar som helst.
En stegvis (ej jämn) förändring av spänningen vid utgången kallas DISKRET. En sådan spänningsdelare är inte alltid acceptabel eftersom den, med ett stort antal utspänningar, kräver ett stort antal motstånd och en flerlägesomkopplare, och utspänningen justeras inte smidigt.

Hur gör man en avdelare med steglöst justerbar utspänning? För att göra detta, använd ett variabelt motstånd. Enheten för ett variabelt motstånd visas i figuren.

Att flytta reglaget leder till en jämn förändring i motståndet. Att flytta reglaget från det nedre (se diagram) till det övre läget leder till en jämn förändring av spänningen U, vilket kommer att visas av voltmetern.

Förändringen i motstånd beroende på skjutreglagets position uttrycks vanligtvis i procent. Variabla motstånd, beroende på applikation i elektroniska kretsar och design, kan ha:
linjärt beroende av motstånd på skjutreglagets position - linje A på grafen;
logaritmiskt beroende - kurva B på grafen;
inverst logaritmiskt beroende - kurva B på grafen.
Beroendet av resistansändringen på skjutreglagets rörelse för variabla motstånd indikeras på motståndskroppen med motsvarande bokstav i slutet av motståndstypmärkningen.
    Strukturellt är variabla motstånd uppdelade i motstånd med linjär rörelse av skjutreglaget (fig. 1), motstånd med cirkulär rörelse av skjutreglaget (fig. 2) och avstämningsmotstånd för justering och avstämning av elektroniska kretsar (fig. 3). Enligt parametrar är variabla motstånd uppdelade enligt nominellt motstånd, effekt och beroendet av förändringen i motståndet på förändringar i skjutreglagets position. Till exempel betyder beteckningen SP3-23a 22 kOhm 0,25 W: Variabel resistans, modell nr 23, typ "A" resistansförändringskarakteristik, nominell resistans 22 kOhm, effekt 0,25 Watt.


Variabla motstånd används ofta i radio och elektroniska enheter som regulatorer, inställningselement och kontroller. Till exempel är du förmodligen bekant med radioutrustning som en radio eller stereoanläggning. De använder variabla motstånd som volym-, ton- och frekvenskontroller.


Bilden visar ett fragment av ett block med ton- och volymkontroller för ett musikcenter, och tonkontrollen använder linjära skjutreglage variabla motstånd, och volymkontrollen har ett roterande skjutreglage.

Låt oss ta en titt på det variabla motståndet... Vad vet vi om det? Ingenting än, eftersom vi inte ens känner till de grundläggande parametrarna för denna radiokomponent, som är mycket vanlig inom elektronik. Så låt oss lära oss mer om parametrarna för variabler och trimningsmotstånd.


Till att börja med är det värt att notera att variabla och trimningsmotstånd är passiva komponenter i elektroniska kretsar. Det betyder att de förbrukar energi från den elektriska kretsen under sin drift. Passiva kretselement inkluderar även kondensatorer, induktorer och transformatorer.

De har inte för många parametrar, med undantag för precisionsprodukter som används inom militär- eller rymdteknik:

    Nominellt motstånd. Utan tvekan är detta huvudparametern. Det totala motståndet kan variera från tiotals ohm till tiotals megaohm. Varför totalt motstånd? Detta är motståndet mellan motståndets yttersta fasta terminaler - det ändras inte.

    Med hjälp av justeringsreglaget kan vi ändra motståndet mellan någon av de extrema terminalerna och terminalen på den rörliga kontakten. Resistansen kommer att variera från noll till motståndets fulla resistans (eller vice versa - beroende på anslutningen). Motståndets nominella resistans indikeras på dess kropp med en alfanumerisk kod (M15M, 15k, etc.)

    Förbrukad eller märkeffekt. I konventionell elektronisk utrustning används variabla motstånd med en effekt av: 0,04; 0,25; 0,5; 1,0; 2,0 watt eller mer.

    Det är värt att förstå att trådlindade variabla motstånd som regel är kraftfullare än tunnfilmsmotstånd. Ja, det är inte förvånande, eftersom en tunn ledande film tål mycket mindre ström än en tråd. Därför kan kraftegenskaperna grovt bedömas även utifrån utseendet på "variabeln" och dess design.

    Maximal eller gräns driftspänning. Allt är klart här. Detta är den maximala driftspänningen för motståndet, som inte bör överskridas. För variabla motstånd motsvarar den maximala spänningen serien: 5, 10, 25, 50, 100, 150, 200, 250, 350, 500, 750, 1000, 1500, 3000, 8000 Volt. Ultimata spänningar för vissa exemplar:

    SP3-38 (a - d) för en effekt på 0,125 W - 150 V (för drift i AC- och DC-kretsar);

    SP3-29a- 1000 V (för drift i AC- och DC-kretsar);

    SP5-2- från 100 till 300 V (beroende på modifiering och märkmotstånd).

    TCR - temperaturkoefficient för motstånd. Ett värde som visar förändringen i motståndet när omgivningstemperaturen ändras med 1 0 C. För elektronisk utrustning som arbetar under svåra klimatförhållanden, är denna parameter väldigt viktigt.

    Till exempel för trimningsmotstånd SP3-38 TCR-värdet motsvarar ±1000 * 10 -6 1/0 C (med resistans upp till 100 kOhm) och ±1500 * 10 -6 1/ 0 C (över 100 kOhm). För precisionsprodukter ligger TCS-värdena i intervallet från 1 * 10 -6 1/0 C till 100 * 10 -6 1/ 0 C. Det är tydligt att ju mindre TCR-värdet är, desto mer termiskt stabilt motstånd.

    Tolerans eller noggrannhet. Denna parameter liknar toleransen för fasta motstånd. Anges i procent. För trimmer och variabla motstånd för hushållsutrustning varierar toleransen vanligtvis från 10 till 30%.

    Arbetstemperatur. Temperaturen vid vilken motståndet korrekt utför sina funktioner. Indikeras vanligtvis som ett intervall: -45 ... +55 0 C.

    Slitstyrka- antalet rörelsecykler för det rörliga systemet för ett variabelt motstånd, under vilka dess parametrar förblir inom normala gränser.

    För särskilt exakta och viktiga (precisions) variabla motstånd kan slitstyrkan nå 10 5 - 10 7 cykler. Det är sant att motståndet mot stötar och vibrationer hos sådana produkter är lägre. Justeringsmotstånd är mer motståndskraftiga mot mekanisk påkänning, men deras slitstyrka är mindre än precisionsmotstånd, från 5 000 till 100 000 cykler. För tuning sådana är detta värde märkbart lägre och överstiger sällan 1000 cykler.

    Funktionella egenskaper. En viktig parameter är beroendet av förändringen i motståndet på handtagets rotationsvinkel eller positionen för den rörliga kontakten (för glidmotstånd). Denna parameter är lite omtalad, men den är mycket viktig när man designar ljudförstärkningsutrustning och andra enheter. Låt oss prata om det mer i detalj.

Faktum är att variabla motstånd produceras med olika beroende av förändringen i motståndet på handtagets rotationsvinkel. Denna parameter kallas funktionell egenskap. Vanligtvis anges det på fodralet i form av en kodbokstav.

Låt oss lista några av dessa egenskaper:


Därför, när du väljer ett variabelt motstånd för hemgjorda elektroniska konstruktioner, bör du också vara uppmärksam på de funktionella egenskaperna!

Utöver de som anges finns det andra parametrar för variabler och trimmotstånd. De beskriver främst elektromekaniska och belastningsmängder. Här är bara några av dem:

    Upplösning;

    Resistansobalans hos ett variabelt flerelementsmotstånd;

    Moment av statisk friktion;

    Glidande (roterande) ljud;

Som du kan se har även en sådan vanlig del en hel uppsättning parametrar som kan påverka kvaliteten på driften av den elektroniska kretsen. Så glöm inte bort dem.

Mer information om parametrarna för konstanta och variabla motstånd beskrivs i referensboken.

I en av de tidigare artiklarna diskuterade vi de viktigaste aspekterna relaterade till att arbeta med, så idag fortsätter vi detta ämne. Allt vi diskuterade tidigare gällde först och främst, fasta motstånd, vars resistans är ett konstant värde. Men detta är inte den enda befintliga typen av motstånd, så i den här artikeln kommer vi att uppmärksamma element som har variabelt motstånd.

Så, vad är skillnaden mellan ett variabelt motstånd och ett konstant? Egentligen följer svaret här direkt av namnet på dessa element :) Resistansvärdet för ett variabelt motstånd, till skillnad från ett konstant, kan ändras. Hur? Och det är precis vad vi kommer att få reda på! Låt oss först titta på det villkorliga krets med variabelt motstånd:

Det kan omedelbart noteras att här, till skillnad från motstånd med konstant motstånd, finns det tre terminaler, inte två. Låt oss nu ta reda på varför de behövs och hur allt fungerar :)

Så huvuddelen av ett variabelt motstånd är ett resistivt lager som har ett visst motstånd. Punkterna 1 och 3 i figuren är ändarna på det resistiva skiktet. En annan viktig del av motståndet är skjutreglaget som kan ändra sin position (den kan ta vilken mellanposition som helst mellan punkterna 1 och 3, till exempel kan den hamna i punkt 2 som i diagrammet). Således får vi i slutändan följande. Resistansen mellan resistorns vänstra och centrala terminaler kommer att vara lika med resistansen i sektion 1-2 av det resistiva skiktet. På liknande sätt kommer resistansen mellan de centrala och högra terminalerna att vara numeriskt lika med resistansen i sektion 2-3 av det resistiva skiktet. Det visar sig att genom att flytta reglaget kan vi få vilket motståndsvärde som helst från noll till . A är inget annat än det totala motståndet hos det resistiva skiktet.

Strukturellt är variabla motstånd roterande, det vill säga för att ändra skjutreglagets position måste du vrida en speciell ratt (denna design är lämplig för motståndet som visas i vårt diagram). Det resistiva skiktet kan också göras i form av en rak linje, följaktligen kommer skjutreglaget att röra sig rakt. Sådana enheter kallas glidande eller glidande variabla motstånd. Roterande motstånd är mycket vanliga i ljudutrustning, där de används för att justera volym/bas etc. Så här ser de ut:

Ett variabelt motstånd av skjutreglage ser lite annorlunda ut:

När man använder rotationsmotstånd används ofta omkopplarmotstånd som volymkontroller. Säkert har du stött på en sådan regulator mer än en gång - till exempel på radio. Om motståndet är i sitt yttersta läge (minsta volym/enhet är avstängd) kommer du att höra ett märkbart klick om du börjar rotera det, varefter mottagaren slås på. Och med ytterligare rotation kommer volymen att öka. På samma sätt, när du minskar volymen - när du närmar dig ytterläget, kommer det att bli ett klick igen, varefter enheten stängs av. Ett klick i detta fall indikerar att mottagarens ström har slagits på/av. Ett sådant motstånd ser ut så här:

Som du kan se finns det ytterligare två stift här. De är exakt anslutna till strömkretsen på ett sådant sätt att när skjutreglaget roterar, öppnas och stänger strömkretsen.

Det finns en annan stor klass av motstånd som har ett variabelt motstånd som kan ändras mekaniskt - dessa är trimmotstånd. Låt oss lägga lite tid på dem också :)

Trimmermotstånd.

Bara för att börja, låt oss förtydliga terminologin... I huvudsak trimmotståndär variabel, eftersom dess motstånd kan ändras, men låt oss komma överens om att när vi diskuterar trimningsmotstånd, kommer vi med variabla motstånd att mena de som vi redan har diskuterat i den här artikeln (roterande, reglage, etc.). Detta kommer att förenkla presentationen, eftersom vi kommer att kontrastera dessa typer av motstånd med varandra. Och förresten, i litteraturen förstås trimningsmotstånd och variabler ofta som olika kretselement, även om strängt taget alla trimmotståndär också variabel på grund av att dess motstånd kan ändras.

Så skillnaden mellan trimningsmotstånd och de variabler som vi redan har diskuterat ligger först och främst i antalet cykler för att flytta reglaget. Om för variabler detta nummer kan vara 50 000 eller till och med 100 000 (det vill säga att volymratten kan vridas nästan hur mycket du vill 😉), då är detta värde mycket lägre för trimningsmotstånd. Därför används trimningsmotstånd oftast direkt på kortet, där deras motstånd endast ändras en gång, när du ställer in enheten och under drift ändras inte motståndsvärdet. Externt ser inställningsmotståndet helt annorlunda ut än de nämnda variablerna:

Beteckningen på variabla motstånd skiljer sig något från beteckningen på konstanta:

Egentligen har vi diskuterat alla huvudpunkter angående variabler och trimningsmotstånd, men det finns ytterligare en mycket viktig punkt som inte kan ignoreras.

Ofta i litteraturen eller i olika artiklar kan man stöta på begreppen potentiometer och reostat. I vissa källor är det vad variabla motstånd kallas, i andra kan dessa termer ha någon annan betydelse. I själva verket finns det bara en korrekt tolkning av termerna potentiometer och reostat. Om alla termer som vi redan har nämnt i den här artikeln, först och främst, relaterade till designen av variabla motstånd, är en potentiometer och en reostat olika kretsar för anslutning av (!!!) variabla motstånd. Det vill säga att till exempel ett roterande variabelt motstånd kan fungera både som en potentiometer och som en reostat - allt beror på anslutningskretsen. Låt oss börja med reostaten.

(ett variabelt motstånd kopplat i en reostatkrets) används främst för att reglera strömmen. Om vi ​​ansluter en amperemeter i serie med reostaten, kommer vi att se ett ändrat strömvärde när vi flyttar reglaget. Motståndet i denna krets spelar rollen som en last, strömmen genom vilken vi ska reglera med ett variabelt motstånd. Låt reostatens maximala motstånd vara lika med , då, enligt Ohms lag, kommer den maximala strömmen genom lasten att vara lika med:

Här tog vi hänsyn till att strömmen kommer att vara maximal vid ett minsta resistansvärde i kretsen, det vill säga när skjutreglaget är i det extrema vänstra läget. Minsta ström kommer att vara lika med:

Så det visar sig att reostaten fungerar som en regulator av strömmen som flyter genom lasten.

Det finns ett problem med den här kretsen - om kontakten tappas mellan reglaget och det resistiva skiktet kommer kretsen att vara öppen och ström slutar flöda genom den. Du kan lösa det här problemet enligt följande:

Skillnaden mot föregående diagram är att ytterligare anslutna punkt 1 och 2. Vad ger detta vid normal drift? Ingenting, inga förändringar :) Eftersom det är ett motstånd som inte är noll mellan motståndsreglaget och punkt 1, kommer all ström att flyta direkt till reglaget, som i frånvaro av kontakt mellan punkterna 1 och 2. Men vad händer om kontakten mellan reglaget och det resistiva lagret går förlorat? Och denna situation är helt identisk med frånvaron av en direkt anslutning av reglaget till punkt 2. Då kommer strömmen att flyta genom reostaten (från punkt 1 till punkt 3), och dess värde kommer att vara lika med:

Det vill säga, om kontakten tappas i denna krets, kommer det bara att bli en minskning av strömstyrkan, och inte ett fullständigt avbrott i kretsen som i föregående fall.

MED reostat Vi kom på det, låt oss titta på ett variabelt motstånd anslutet enligt potentiometerkretsen.

Missa inte artikeln om mätinstrument i elektriska kretsar -

Till skillnad från en reostat används den för att reglera spänningen. Det är av denna anledning som du i vårt diagram ser två voltmetrar :) Strömmen som flyter genom potentiometern, från punkt 3 till punkt 1, förblir oförändrad när du flyttar reglaget, men motståndsvärdet mellan punkterna 2-3 och 2-1 ändras . Och eftersom spänningen är direkt proportionell mot ström och resistans kommer den att förändras. När du flyttar skjutreglaget nedåt kommer motståndet på 2-1 att minska, och följaktligen kommer också avläsningarna av voltmeter 2 att minska. Med denna rörelse av skjutreglaget (nedåt) kommer motståndet i sektion 2-3 att öka, och med det spänningen på voltmeter 1. I detta fall kommer de totala avläsningarna av voltmetrarna att vara lika med spänningen på strömkällan, det vill säga 12 V. I det översta läget på voltmeter 1 kommer det att vara 0 V, och på voltmeter 2 - 12 V. I figuren är reglaget placerat i mittläget, och voltmetrarnas avläsningar, vilket är absolut logiskt, är lika :)

Det är här vi slutar titta på variabla motstånd, i nästa artikel kommer vi att prata om möjliga anslutningar mellan motstånd, tack för din uppmärksamhet, jag kommer att vara glad att se dig på vår hemsida! 🙂

Låt oss kontrollera giltigheten av formlerna som visas här med ett enkelt experiment.

Låt oss ta två motstånd MLT-2 på 3 Och 47 Ohm och koppla dem i serie. Sedan mäter vi det totala motståndet för den resulterande kretsen med en digital multimeter. Som vi kan se är det lika med summan av resistanserna hos motstånden som ingår i denna kedja.


Mätning av totalt motstånd i seriekoppling

Låt oss nu parallellkoppla våra motstånd och mäta deras totala resistans.


Motståndsmätning i parallellkoppling

Som du kan se är det resulterande motståndet (2,9 ohm) mindre än det minsta (3 ohm) som ingår i kedjan. Detta leder till en annan välkänd regel som kan tillämpas i praktiken:

När motstånd är parallellkopplade kommer kretsens totala resistans att vara mindre än det minsta motstånd som ingår i denna krets.

Vad mer måste man tänka på när man ansluter motstånd?

För det första, Nödvändigtvis deras märkeffekt beaktas. Till exempel måste vi välja ett ersättningsmotstånd för 100 Ohm och makt 1 W. Låt oss ta två motstånd på 50 ohm vardera och seriekoppla dem. Hur mycket effektförlust ska dessa två motstånd klassificeras för?

Eftersom samma likström flyter genom seriekopplade motstånd (till exempel 0,1 A), och motståndet för var och en av dem är lika 50 ohm, då måste spridningskraften för var och en av dem vara minst 0,5 W. Som ett resultat kommer det att finnas på var och en av dem 0,5 W kraft. Sammantaget kommer detta att vara detsamma 1 W.

Det här exemplet är ganska grovt. Därför, om du är osäker, bör du ta motstånd med en effektreserv.

Läs mer om resistoreffektförlust.

För det andra, när du ansluter, bör du använda motstånd av samma typ, till exempel MLT-serien. Naturligtvis är det inget fel med att ta olika. Detta är bara en rekommendation.

Du kommer behöva

  • Att utföra dessa arbeten kommer att kräva grundläggande kunskaper om radioteknik, tekniker för att arbeta med mätinstrument (testare, ohmmeter), samt färdigheter i att hantera en skruvmejsel, lödkolv och tång.

Instruktioner

Bestäm, med hjälp av teknisk dokumentation eller kretsscheman, vilken funktion det variabla motståndet i enheten utför (det är ett justerbart motstånd eller en potentiometer). Ställ in det nominella värdet/värdet för det variabla motståndet och dess typ med hjälp av specifikationen eller genom beräkning. Välj sedan önskad typ och värde för det variabla motståndet eller motsvarande.

Kontrollera dess funktion med hjälp av en resistansmätare (ohmmeter) och hitta terminalen där motståndet ändras. Det kallas en "slider".

Växla kontakterna på det variabla motståndet i enlighet med de funktioner som det utför: anslut kontakten på "slider" på motståndet till en av de två återstående terminalerna för att få ett variabelt motstånd, eller använd alla terminaler på motståndet för att använda det som en potentiometer.

Installera enheten i enheten eller på monteringspanelen och anslut dess terminaler i enlighet med kretsschemat. Kontrollera att säkringslänkarna (säkringarna) överensstämmer och slå på enheten i enlighet med säkerhetsstandarderna för att kontrollera dess funktionalitet.

Användbara råd

Variabla motstånd används i enheter där det är nödvändigt att variera resistansvärdet. När resistansen i kretsen ändras kommer strömmen att ändras i enlighet med Ohms lag. Och vid utgången av potentiometern kan du få vilket spänningsvärde som helst, men det kommer alltid inte att vara mer än inspänningen. Potentiometrar används för att justera parametrar som utspänning, effekt, volym etc. i enheter.

Relaterad artikel

Idag används lysdioder överallt: som indikatorer, belysningselement, i ficklampor och till och med trafikljus. Det finns tusentals modeller av dessa enheter. Med hjälp av dem kan du enkelt sätta ihop underhållande enheter hemma. Lysdioder säljs fritt i radiodelarbutiker. Till skillnad från glödlampor kan de inte anslutas direkt till en strömkälla - lysdioderna kommer att misslyckas. Ett begränsningsmotstånd behövs. Därför uppstår frågan om hur man beräknar resistansen till en LED omedelbart innan den används.

Du kommer behöva

  • En referensbok om ljusemitterande halvledarenheter, kunskap om standardmotståndsvärden (serie E6, E12, E24, E48), eller tillgång till Internet för att få nödvändiga data. Ett papper med en penna eller en miniräknare.

Instruktioner

Ta reda på de elektriska parametrarna för den lysdiod du använder. För motstånd måste du känna till enhetens framspänning och märkström. Genom att känna till modellen, hitta de nödvändiga parametrarna i en referensbok eller på Internet. Kom ihåg eller skriv ner deras betydelser.

Bestäm spänningen från vilken lysdioden kommer att drivas. Om du planerar att använda galvaniska celler eller batterier som strömkälla, ta reda på deras märkspänning. Om lysdioden måste strömförsörjas från kretsar med stor spänningsvariation (till exempel elnätet), bestäm den maximala möjliga kretsspänningen.

Beräkna resistansen till lysdioden. Beräkna med formeln R = (Vs - Vd) / I, där Vs är strömförsörjningsspänningen, Vd är framspänningen för lysdioden och I är dess märkström. Välj närmast högre motståndsvärde i en av serierna med nominellt motstånd. Det är vettigt att använda E12-serien. Toleransen i motståndsvärdena för denna serie är 10%. Så om det beräknade motståndsvärdet är R = 1011 Ohm, måste du välja ett värde på 1200 Ohm som det faktiska motståndet.

Beräkna den lägsta erforderliga effekten för släckmotståndet. Beräkna värdet med formeln P = (Vs - Vd)² / R. Värdena för variablerna Vs och Vd liknar värdena i föregående steg. R-värdet är det tidigare beräknade motståndet.

notera

Anslut inte lysdioder parallellt med ett släckningsmotstånd. På grund av den naturliga variationen i parametrarna för enheter kommer vissa av dem att utsättas för ökad belastning, vilket kan få dem att misslyckas.

Användbara råd

Om LED-modellen inte är känd kan ett variabelt motstånd användas för att experimentellt bestämma önskat värde.

Källor:

  • hur man beräknar ett motstånd för en LED

LED är en halvledarenhet som har kommit in i våra liv och sakta börjar ersätta traditionella glödlampor. Den har låg strömförbrukning och små dimensioner, vilket har en positiv effekt på dess användningsområden.

Instruktioner

Kom ihåg att alla lysdioder som är anslutna till nätverket måste ha ett seriekopplat motstånd, vilket är nödvändigt för att begränsa mängden ström som flyter genom halvledarenheten. Annars är det stor sannolikhet att lysdioden snabbt kan misslyckas.

Därför, innan du monterar en krets som innehåller lysdioder, beräkna noggrant värdet på motståndet, vilket definieras som skillnaden mellan matningsspänningen och framspänningen, som beräknas för en viss typ av diod. Den sträcker sig från 2 till 4 volt. Dela den resulterande skillnaden med enhetens ström och erhåll till slut det önskade värdet.

Kom ihåg att om det inte är möjligt att välja det exakta resistansvärdet för motståndet, så är det bättre att ta ett motstånd med ett något högre värde än det önskade värdet. Det är osannolikt att du märker skillnaden, eftersom ljusstyrkan på det utsända ljuset kommer att minska med en obetydlig del. Du kan också beräkna resistansvärdet med Ohms lag, där spänningen som flyter genom dioden måste delas med strömmen.

Vid seriekoppling av flera lysdioder på en gång är det också nödvändigt att ställa in motståndet, vilket beräknas på liknande sätt. Kom ihåg att den totala spänningen från alla dioder tas här, vilket beaktas i formeln för att bestämma resistorparametrarna.

Glöm inte heller att det är förbjudet att parallellkoppla lysdioder genom ett motstånd. Detta beror på det faktum att alla enheter har en annan spridning av parametrar, och några av dioderna kommer att lysa ljusare, därför kommer en större mängd ström att passera genom den. Detta kommer så småningom att få det att misslyckas. Därför, när du ansluter parallellt, ställ in resistansen för varje separat.

Det finns olika anslutningsscheman, beroende på vilket ett variabelt motstånd kan vara antingen en källa till variabelt motstånd eller en potentiometer. Allt beror på typen av anslutning av dess tredje stift.

Potentiometrar är justerbara spänningsdelare som är utformade för att reglera spänningen vid ett konstant strömvärde och är gjorda som ett variabelt motstånd.

Design och drift

Spänningen som är tänkt att regleras läggs på terminalerna på det resistiva elementet. Den rörliga kontakten är ett kontrollelement som aktiveras genom att vrida handtaget. En spänning tas bort från den rörliga kontakten, som kan sträcka sig från noll till ett maximalt värde lika med inspänningen till potentiometern, och beror på den rörliga kontaktens aktuella position.

Potentiometern fungerar som ett variabelt motstånd, men fungerar som en spänningsdelare. Dess resistiva komponent består av två motstånd som är seriekopplade. Glidkontaktens läge är avgörande för att bestämma förhållandet mellan resistansvärdet för det 1:a motståndet och det 2:a.

Det mest populära har blivit det variabla enkelvarvsmotståndet. Den används ofta inom radioteknik som volymkontroll och i andra enheter. Vid tillverkning av potentiometrar används olika material för att tillverka motståndet: metallfilm, ledande plast, tråd, cermet, kol.

Typer och funktioner

Potentiometrar klassificeras efter typen av motståndsändring, typen av enhetshölje och olika andra egenskaper och parametrar.

Grundindelning av potentiometrar.

Naturenändringar motstånd:
  • Linjär. Märkt med bokstaven "A". Motståndet varierar direkt beroende på den rörliga kontaktens rotationsvinkel.
  • Logaritmisk . Märkt med bokstaven "B". När reglaget börjar röra sig ändras motståndet snabbt och saktar sedan ner.
  • Exponentiell . Märkt med bokstaven "C". När du vrider på vredet ändras motståndet exponentiellt, det vill säga först långsamt, sedan snabbare. Bokstavsbeteckningar kanske inte alltid överensstämmer med verkligheten, eftersom detta beror på tillverkaren av enheten. Därför, för att bestämma typen av potentiometer, är det nödvändigt att studera den tekniska beskrivningen av denna instans.
Efter typ av potentiometerhus:
  • hopsättning. Installeras genom lödning till kretskortet.


Den rörliga kontakten har förmågan att utföra flera varv för att öka noggrannheten i parameterstyrningen. Sådana variabla motstånd är vanligtvis utrustade med ett spiralformigt eller spiralresistivt element och används i enheter som kräver ökad upplösning och justeringsnoggrannhet. Multi-turn modeller används oftast i form av trimmers på kretskortet.
— Tvilling.

De inkluderar två variabla motstånd placerade på samma axel. Detta gör det möjligt att justera två motstånd parallellt. I sådana modeller är den mest populära användningen av motstånd med logaritmiskt och linjärt beroende. De används i stereokontroller för ljudförstärkare, radioapparater och andra enheter som kräver samtidig justering av två separata kanaler.

  • Linjär (skjutreglage) . Sådana modeller av potentiometrar är indelade i typer:
    — Skjutpotentiometer.

En enda linjär potentiometer används för ljudutrustning. Sådana modeller är gjorda av ledande plast för att förbättra kvaliteten på produkten och används för att justera en kanal.
— Linjär dubbel.

Denna modell kan reglera två separata kanaler samtidigt. Används ofta för att konfigurera stereoutrustning i professionella ljudenheter som kräver kontroll av två kanaler.
— Skjutreglage multi-turn.

Dess design inkluderar en spindel som omvandlar rotationsrörelse till linjär translationsrörelse av reglaget mot motstånd. Den används på platser där ökad upplösning och noggrannhet krävs. Denna modell är installerad för att justera parametrar på kretskortet.

Även uppdelad i:
  • Tunn film.
  • Tråd.
Efter syfte är de uppdelade:
  • Variabler.
  • Trimmers.

Motstånd tråd prover är gjorda av konstantan eller manganintråd, som är lindad på en stav gjord av keramik. Sådana motståndsmodeller tillverkas för en effekt på mer än 5 watt.

Tunn film Motstånd inkluderar en motståndsfilm som är avsatt på en dielektrisk platta som liknar en hästsko. En skjutreglage rör sig längs den, som är ansluten till utgångskontakten. Denna film är bildad av ett lager av kol, lack eller annat ledande material.

Trimmermotstånd är avsedda för engångsjustering av motståndsvärdet. Till exempel används de vid återkoppling av strömförsörjning. Sådana modeller är kompakta i storlek och designade för förebyggande eller preliminära enhetsinställningar. Efter detta lämnas de oftast orörda och lämnas med en inställning. Därför har sådana prover inte hög tillförlitlighet och styrka, till skillnad från variabla motstånd.

Variabla motstånd kan fungera under lång tid och ett stort antal justeringscykler.

Sådana prover av potentiometrar har ökat motståndskraft mot slitage, i motsats till trimmers. Variabla motstånd används som potentiometrar i enheter där det är nödvändigt att justera volymen på ett högtalarsystem eller för att finjustera temperaturen på en enhet.

Potentiometrar av märket SP-1 på ett metallhölje har en terminal för anslutning till enhetens allmänna kropp för skydd mot störningar.

Motstånd för justering av märket SPZ-28 har inte ett metallhölje, och dess skydd kommer att vara fallet med enheten där motståndet är installerat. De interna delarna av variabla motstånd är lika, men externt ser de annorlunda ut. Variabel typ av motstånd är utrustade med ett pålitligt metall- eller plasthandtag, som är anslutet till en glidare.

Motståndet avsett för justering har inte ett sådant handtag och justeras med en skruvmejsel. Den sätts in i mekanismens justeringsspår, som är ansluten till skjutreglaget.

På elektriska diagram är potentiometrar oftast avbildade som ett konstant motstånd med en kontrollkran med en pil. Det är en symbol för enhetens rörliga kontakt.

När man avbildar i ett diagram används en bild i form av en rektangel som korsas diagonalt av en pil. Detta innebär att två kontakter är inblandade i arbetet: en är den reglerande, den andra är en av de två extrema terminalerna.

Trimmotståndet indikeras utan pil, och justeringskontakten visas med en tunn linje.

Potentiometrar med strömbrytare. Några exempel på potentiometrar kombinerar två funktioner i en design: en potentiometer och en switch. I en volymkontroll är denna design väldigt bekväm, speciellt i en bärbar radio. Genom att vrida på ratten kopplas strömmen in, sedan justeras volymen omedelbart. Omkopplaren är inte ansluten till motståndskretsen, utan har en separat krets. Den är dock placerad i samma hus som potentiometern.

Till exempel kan du visa följande märken av variabla motstånd:
  • 24 S1 (kinesiska).
  • SPZ-3M (inhemsk).

Det finns också ej separerbar motstånd för justering märke SP4 - 1. De är fyllda med epoxiförening och används för militära enheter. Motstånd av märket SP3 – 16 är designade för vertikal installation på ett kretskort.

Metall-keramik Potentiometrar används vid tillverkning av hushållsapparater. De är fastlödda på kortet för att justera vissa parametrar. Effekten hos sådana kompakta motstånd når 0,5 W.

Motstånd med lackfilmbeständighet SP3-38 har en öppen kropp. De är inte skyddade från damm och fukt och har en effekt på mindre än 0,25 W.

Sådana modeller måste justeras med en skruvmejsel gjord av dielektriskt material för att förhindra oavsiktlig kortslutning. Liknande motstånd av enkel design är populära i hushållsapparater och elektronik, särskilt i nätaggregat för bildskärmar.

Sluten Potentiometrarna för justering är utrustade med ett skyddskåpa. Justering utförs med en dielektrisk skruvmejsel. De har ökad tillförlitlighet, eftersom fukt och damm inte når kontaktspåret.

Toroidal kyld variabla motstånd SP5 - 50M har ett ganska kraftigt motstånd och har ventilationshål för kylning. Ledaren är lindad i form av en toroid. Glidkontakten rör sig längs den när handtaget vrids med en skruvmejsel.

Finns fortfarande i tv-mottagare högspänningstyper trimningsmotstånd NR1-9A. Deras resistansvärde är 68 megohm, effekt 4 W.

De är en uppsättning cermetmotstånd monterade i ett hus. Standarddriftspänningen för ett sådant motstånd är 8,5 kilovolt, den högsta spänningen är 15 kilovolt.